• 제목/요약/키워드: 3차원 특성값 추출

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햅틱 / 사운드 그리드를 이용한 3차원 가상 환경 내의 위치 정보 인식 향상 (Haptic and Sound Grid for Enhanced Positioning in 3-D Virtual Environment)

  • 김승찬;양태헌;권동수
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.447-454
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    • 2007
  • 본 논문에서는 사용자의 가상환경 내의 위치 정보에 대한 감각을 향상시키는 방법론으로서 햅틱 피드백(haptic feedback)과 사운드 피드백(sound feedback)의 모달리티를 활용한 그리드(grid)를 제안한다. 제안된 그리드는 사용자의 3차원 공간 내의 움직임(explorative procedure)에 추가적인 비 시각적인(non-visual) 위치정보 피드백을 부여하는데 그 목적을 두고 있다. 햅틱 모달리티를 활용한 3차원 그리드는 SensAble사의 PHANTOM(R) Omni$^{TM}$ 를 활용하여 설계되었으며, 사운드 모달리티를 활용한 경우 저주파 배경음의 주파수 특성(frequency characteristics of sound source)을 사용자 손의 공간 좌표값에 근거하여 재생 시의 표본 추출 비율(sampling rate)를 연속적으로 바꾸는 방식으로 설계되었다. 이러한 공간 그리드는 두 모달리티 각각의 독립적인 제시 및 동시 제시/제거를 통해 평가되었으며, 동시 제시의 경우 두 모달리티간의 어긋남(cross-modal asynchrony)이 없도록 설계되어 사용자의 공간 작업 시 모달리티간의 조화 (manipulating congruency)를 확보할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 얻어진 결과는 그것의 통계적 유의미성을 분석하기 위해 다원변량분석과 사후검증(Turkey. HSD)을 거쳐 해석이 되었다. 공간 내 특정 좌표 선택을 기준으로 하는 그리드의 사용자 평과 결과, 3차원 내의 움직임에 대해 햅틱 및 사운드 피드백의 비 시각적 피드백은 사용자의 공간 작업의 오차를 줄여 주고 있음이 확인되었다. 특히 시각적인 정보만으로 확인하기 어려운 Z축 상의 움직임은 그리드의 도움으로 그 오차정도가 50% 이상 줄어 드는 것으로 확인되었다(F=19.82, p<0.01). 이러한 시각적 정보를 보존하는 햅틱, 사운드 피드백 방식을 HCI의 중요한 요소인 사용성과 유용성과 연관시켜 MMHCI(multimodal human-computer interaction) 방법론으로의 적용 가능성을 검토해 본다.

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타원체 모델과 깊이값 포인트 매칭 기법을 활용한 사람 움직임 추적 기술 (Human Motion Tracking based on 3D Depth Point Matching with Superellipsoid Body Model)

  • 김남규
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.255-262
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    • 2012
  • 사람 움직임 추적 알고리즘은 인간과 컴퓨터 상호작용, 화상회의, 감시 시스템, 게임 및 엔터테인먼트 분야에서 반드시 필요한 기술로 인식되고 있다. 과거 다양한 사람 움직임 추적 알고리즘들이 응용 프로그램의 특성에 따라 구현되고, 실시간성을 고려한 보다 효율적인 영상 처리, 컴퓨터 비전, 인터페이스 기술들을 적용하여 구현되고 있다. 본 논문에서는 타원체 형태의 신체 모델과 깊이값 정보를 갖는 3차원 점들과의 매칭을 통해 실시간으로 적용 가능한 움직임 추적 기술을 소개한다. 움직임 추적을 위한 기반 모델은 사람의 모습과 유사한 형태의 타원체 조합의 18개의 관절을 갖는 형태로 구성되어 지며, 영상으로부터 들어온 사람의 모습을 분석하여 일련의 신체 부위를 나누고, 그 정보를 바탕으로 역기구학 기반의 초기 자세를 추출한다. 초기 자세는 3차원 점 매칭 기법을 활용하여 보다 정확한 자세로 수정된다.

입체항공사진과 항공 LiDAR를 이용한 TIN 기반 정합 (TIN based Matching using Stereo Airphoto and Airborne LiDAR)

  • 김형태;한동엽
    • 한국측량학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.443-452
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    • 2008
  • 본 연구에서는 항공사진과 LiDAR 데이터를 융합하여 항공사진에 나타난 건물의 형상을 표현하는 3차원 선형정보를 추정하기 위하여 두 가지 과정을 수행하였다. 첫째, LiDAR 데이터를 영상과 같은 2D의 투영된 데이터로 만들었다. 이를 위하여 LiDAR 데이터의 특성상 정보가 부족한 건물경계 지역에서 가시성 문제를 해결하기 위해, 가상점을 추가한다. 수정된LiDAR데이터를 불규칙 삼각망으로 구성하고, 영상에서의 가시 삼각형을 판단하여, 영상화소값마다 삼각망 정보를 참조할 수 있게 한다. 둘째, 추출된 가시지역 정보와2D불규칙삼각망을 결합하여 입체영상으로부터3차원 선분을 추출하였다.입체영상에 존재하는 선분은 TIN기반의 정합방법을 사용하였다. TIN기반의 정합조건은 기존의 공액기하 사변형 조건보다 에지정합쌍 탐색율을 약 20% 향상시킬 수 있었다.

2차원 물체영상으로부터의 새로운 면 분할 및 특징표현기법 (New Surface Segmentation and Feature Description Technique from 2-D object image)

  • 이부형
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권4호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • 본 논문에서는 2차원 물체영상으로부터 면을 분할하고 분할된 면의 형태에 대한 정보를 추출하는 새로운 면 분할 및 표현 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 사용된 signature기법은 물체나 면의 중심을 구하고 중심점으로부터 반시계방향으로 360도 회전하면서 중심점과 경계선까지의 거리 D를 회전각도 ${\theta}$의 함수로 표현하는 방법으로, 물체영상에 적용했을 때 면의 위치에 따라 signature영역에서 하나의 회전각도에 대응하여 2개 이상의 거리값을 갖는 구간들이 존재하게 되며, 이들 거리값들은 각 구간 내에서 면의 개수 만큼의 폐곡선을 형성한다. 이와 같은 특징을 이용하여 면을 분할할 수 있으며, 분할된 면으로부터 꼭지점의 수, 모서리의 수, 오목특성 등과 같은 면의 특성을 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘은 면의 일부분이 손실된 경우에도 curve fitting방법을 적용하여 손실된 부분을 용이하게 복구할 수 있다는 장점을 갖는다.

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4차원 반응표면분석을 통한 맥문동의 이화학적 특성 모니터링 (Monitoring on Physicochemical Properties of Liriope platyphylla by the Use of Four Dimensional Response Surface)

  • 이기동;김정옥;손준호;김학윤
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.560-568
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    • 2012
  • 본 연구는 맥문동의 이화학적 특성을 모니터링하고 최적추출조건을 예측하고자 4차원 반응표면분석을 사용하였다. 맥문동의 추출조건에 따른 고형분 함량은 35.06~65.70%의 범위로서, 최적 추출조건이 시료에 대한 용매비 16.86 mL/g, 추출온도 $99.55^{\circ}C$ 및 추출시간 3.20 hr에서 66.02%였다. 총 페놀성 화합물 함량은 0.66~1.24 mg/g의 범위로서, 최적 추출조건이 18.78 mL/g, $97.09^{\circ}C$ 및 3.71 hr이었다. 조사포닌 함량은 2.22~6.21 %의 범위로서 최적추출조건은 시료에 대한 용매비 21.33 mL/g, 추출온도 $95.49^{\circ}C$ 및 추출시간 3.00 hr이었다. 환원당 함량의 범위는 2.34~6.51 %로서, 최대값이 6.75%이며, 추출조건은 22.93mL/g, $89.64^{\circ}C$ 및 3.75 hr이었다. 전자공여작용의 최적조건은 16.74 mL/g, $99.63^{\circ}C$ 및 3.16 hr이었다. 맥문동 유용성분인 고형분 함량, 조사포닌 함량 및 환원당 함량의 반응표면을 superimposing하여 얻은 최적 추출조건의 범위는 시료에 대한 용매비 15~23 mL/g, 추출온도 92~$100^{\circ}C$ 및 추출시간 2.4~5.0 hr로 나타났으며, 예측조건 범위내의 임의의 조건 (20 mL/g, $100^{\circ}C$, 3 hr)에서 고형분 함량 65.75%, 총 페놀성 화합물 함량 1.30 mg/g, 조사포닌 함량 6.33%, 환원당 함량 5.93%, 갈색도 0.11 및 전자공여작용 10.52%로 예측 및 확인되어 추출수율과 기능성 성분이 높은 최적 추출조건을 설정하였다.

기선장에 대한 일주파 수신기의 정확도 분석 (Accuracy Analysis of Single Frequency Receiver for Baseline Range)

  • 박운용;신상철;안상준;홍정수
    • 한국측량학회:학술대회논문집
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    • 한국측량학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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    • pp.103-107
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    • 2003
  • 현재 관측점간의 3차원 상대위치를 구하고 기준점의 측지학적 좌표ㆍ표고를 결정하는 작업을 수행하는 GPS(Global Positioning System) 측량은 신호가 전파인 관계로 대기권의 전파지연 오차를 포함하게 되며, 전리층 지연은 주파수에 반비례하는 특성이 있으므로 지역의 대소에 구분 없이 이주파수 수신기(dual-frequency GPS receiver)를 사용하여 정확하게 지연시간을 측정하고 그로 인한 측위정밀도의 정확성을 확보하고 있다. 본 연구는 비교적 낮은 가격인 일주파 수신기를 사용하여 기선거리별로 삼각점을 선점한 후 동일 시간에 관측을 실시하고 취득한 데이터 값을 추출한 후 기선거리에 따른 허용오차를 분석하고, 그 활용성 및 경제성과 일주파 수신기의 기선에 대한 사용 가능성을 분석하였다. 그 결과, 100km이내의 지역에서는 일주파 수신기 만으로도 충분히 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.

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항공 LiDAR 데이터를 이용한 건물추출과 상부구조물 특성분석 및 모델링 (Utilizing Airborne LiDAR Data for Building Extraction and Superstructure Analysis for Modeling)

  • 정형섭;임새봄;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.227-239
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    • 2008
  • 항공 레이저 스캐닝(ALS) 시스템으로부터 획득한 LiDAR 데이터를 미용하여 3차원 객체 모델링과 지형도 제작을 위해서는 데이터의 기하학적 및 의미적인 분할과 같은 체계적인 데이터 처리가 선행되어야 한다. ALS로 부터 활용 가능한 LiDAR 데이터를 획득하기 위해서는 GPS, INS 및 레이저 스캐너 데이터의 통합이 필수적이다. 본 연구에서는 건물추출과 지붕 구조물 분할을 위해서 LiDAR 데이터를 영상화하여 디지털 영상처리 기법을 적용하였다. 영상화된 데이터를 사용하는 주요 장점 중 하나는 기존의 다양한 영상처리 알고리즘을 사용할 수 있다는 점이다. 격자화 및 정량화를 거치는 영상화 과정에서 원시 LiDAR 데이터가 한정된 밝기값으로 변환되므로 평활화 및 상세 정보의 손실이 발생될 수 있지만. 평활화된 데이터는 표면분할과 모델링에 오히려 적합하다. 건물의 경계선은 윤곽선 추출 연산자를 이용하여 정확하게 추출하였으며, 건물 모양에 적합하도록 규격화하였다. 건물 지붕의 구조물의 분할은 영역확산을 기반으로 수행하였다. 이 결과 다양한 디지털 영상처리 기법을 복합적으로 적용하여 건물추출과 지붕 구조물의 면분할이 가능함을 보여주었다. 또한 지붕의 형태를 재현하기 위한 특성정보 추출에 관한 개념적 방법을 제안하였다. 지붕 데이터를 분할하고 모델링을 위해 통계적 및 기하적 특성을 이용하였으며. 제안한 방법에 의한 시뮬레이션 결과는 지붕면을 분할하고 모델링하는데 가능함을 보여주고 있다.

저해상도 지형 자료를 활용한 KOMPSAT-3A 스테레오 영상 기반의 DTM 생성 방법 (A Method of DTM Generation from KOMPSAT-3A Stereo Images using Low-resolution Terrain Data)

  • 안희란;김태정
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제35권5_1호
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    • pp.715-726
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    • 2019
  • 고해상도 위성영상의 보급이 증가함에 따라, 위성영상으로부터 정확한 3차원 정보를 생성하기 위한 기술의 필요성이 강조되고 있다. 영상의 변화탐지 및 객체추출 등 응용 분야에서 많이 활용되고 있는 수치지형모델(digital terrain model, DTM)을 생성하기 위해서는 수치표면모델(digital surface model, DSM)에 존재하는 수목, 건물 등 비지면 객체를 추출하고 지면의 높이를 추정하는 과정이 필요하다. 본 논문에서는 KOMPSAT-3A 스테레오 영상에서 추출된 DSM으로부터 자동으로 DTM을 생성하기 위한 방법을 제시한다. 기 구축된 저해상도 지형자료를 활용하여 비지면 영역을 탐색하고 지면의 높이값을 추정하는 기법을 개발했다. 산악지형, 건물밀집지역, 평지, 복합지 등 다양한 지형 특성을 갖는 4곳의 실험 지역에서 생성된 DTM의 수직 정확도는 약 5.85 m로 나타났다. 제안된 기법을 통해 지표면의 정밀한 형상을 나타내는 고품질의 DTM 생성이 가능한 것으로 판단된다.

2-D Gabor 필터를 이용한 홍채인식 (Iris Recognition Using the 2-D Gabor Filter)

  • 고현주;이대종;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.716-721
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    • 2003
  • 본 논문에서는 사람의 생태학적, 행동학적 특성을 이용하여 개인을 인식하는 생체인식 기법의 하나인 홍채인식을 다루었다. 사람의 홍채는 태어날 때 한번 정해지면 평생 변화하지 않는 특성을 가지고 있으며, 개개인별로 모양이 모두 다른 것으로 알려져 있다. 이에, 본 논문에서는 홍채영상 취득시 조명에 의한 동공의 크기 변화에 민감하지 않은 2차원의 홍채패턴을 취득하고, 2D Gabor 필터와 48개의 분할된 섹터로부터 특징 값을 추출한다. 인식과정에서는 correlation 계수를 이용하여 서로 다른 홍채의 특징 값에 대해 유사도를 측정하고 가장 큰 값을 갖는 대상을 찾게 되는데, 이때, 3개의 필터를 거쳐 얻어진 영상에 대해 최고의 값을 인식 대상자로 인정하므로 오인식 될 확률을 최소화 할 수 있다. 제안한 알고리듬의 유용성을 확인하기 위해 대상자 10명에 대해 5회씩 촬영한 데이터베이스에 대해 실험한 결과 90% 이상의 높은 인식률을 얻었다.

다중 영상으로부터 생성된 분할 기반 환경 모델들의 통합 (The Integration of Segmentation Based Environment Models from Multiple Images)

  • 류승택;윤경현
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권7호
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    • pp.1286-1301
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    • 2003
  • 본 논문은 현실감 여는 실시간 영상 기반 환경 탐색을 위해 영상 분할 기반 환경 모델링에 의한 시점 변경이 가능한 환경 탐색, 다중 환경 맵을 이용한 환경 모델의 통합 및 확장에 의한 환경 탐색 방법들을 제안한다. 영상 분할 환경 모델링 방법은 환경 맵에 적용하기 용이하며 환경의 특성에 따른 깊이값 추출 방법으로 손쉽게 환경 모델링이 가능하다. 또한, 시점이 이동되고 시차를 갖는 환경의 표현이 가능하다. 그러나, 환경 맵의 단일 해상도에 의해 발생하는 영상의 흐림 현상과 가리움에 의해 환경 맵에서 없는 정보가 나타날시 발생하는 구성된 3차원 환경 모델의 늘어짐 현상이나 정보의 부족으로 인한 영상의 구멍이 발생한다. 이러한 문제를 제거하기 위해서는 다중 환경맵에 바탕을 둔 3차원 환경 모델의 재구성이 필요하다. 본 연구에서는 세밀한 환경 모델링을 통한 시차 표현과 주변 환경의 자유로운 확장을 위해 대응선 기반 환경 모델 통합 방법을 사용한다. 다중 환경맵에 의한 환경 모델링 방법은 최적의 해상도를 갖는 상세한 환경 모델을 생성할 수가 있어 시점이 자유로운 고화질의 탐색 영상 생성이 가능하다.

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